Древесина пользуется популярностью у застройщиков, её выбирают для возведения несущих конструкций, отделки и создания предметов интерьера. Натуральный материал, несомненно, хорош и экологичен, но у обычного бруса и доски есть существенные недостатки: склонность к изменению объёма при смене влажности, рассыхание, деформации. Эти неприятные последствия практически исключены в случае применения клееной древесины как конструкционного материала.
Определение
Клееная древесина – это материал, полученный путем склеивания пластов подготовленной древесины перпендикулярно относительно направления волокон. Для производства применяются преимущественно стволы сосны и ели.
Требования к древесине, порядок производства, приемки, испытаний и хранения материалов регламентирует ГОСТ 15812-87 «Древесина клееная слоистая».
Особенность производства
В отличии от заготовки обычных пиломатериалов, производство клееных листов и брусьев – это сложный многоступенчатый процесс:
Производство клееной древесины может занимать разное время и этапы могут отличаться в виду особенностей изготавливаемых материалов и используемого сырья.
Основная классификация
Клееную древесину можно разделить на группы по разным признакам, но принципиальный – это количество слоёв в изделии:
Свойства клееной древесины
Клееные материалы уникальны по своим свойствам по сравнению с цельными пиломатериалами:
Преимущества древесины очевидны, поэтому ей отдают предпочтение многие застройщики, несмотря на более высокую цену – она вполне оправдана.
Плотность клееной древесины согласно СП 64.13330.2011 определяется как у не клеёной, что значительно упрощает процесс расчетов. Чтобы выяснить данный показатель, берем значение для соответствующей породы дерева:
Порода древесины
Плотность древесины, кг/м³
сосна, ель, кедр, пихта
дуб, берёза, бук, ясень, клён, граб, акация, вяз и ильм
Клееный брус – мифы, связанные с технологией и клеевыми системами
Материал подготовлен с помощью специалистов Ассоциации деревянного домостроения.
История бревенчатых домов насчитывает несколько веков, они прошли всевозможные испытания и временем, и людьми, и доказали свою состоятельность, хотя и им присущи некоторые специфические свойства. Конструкции же из клееного бруса в нашей стране не могут похвастаться столь впечатляющим стажем и, несмотря на большую популярность, окутаны целым набором мифов. В данном материале речь пойдет о самых распространенных «страшилках», связанных с клеем и самой технологией:
Не разойдутся ли ламели в брусе
Клееный брус производится посредством продольного склеивания нескольких деревянных досок (ламелей), в качестве сырья используется древесина хвойных пород. Характеристики этого материала во многом зависят не только от клеевой системы, но и от параметров ламелей. Чтобы брус со временем не разделился на составные, ламели должны соответствовать следующим критериям.
Качество подготовки ламелей – после первичной калибровки (минус 1-2 мм), перед склейкой обязательно выполняется чистовая калибровка на строгальном станке, геометрия на выходе должна быть практически идеальной. Допускается погрешность не больше 0,1 мм на погонный метр, недопустимы «волны» или вырванные волокна.
Если оборудование изношенное, с затупленными ножами или заточенными, но не под тем углом, обработать ламель правильно не получится.
Это приведет к плачевным последствиям для уже построенного дома.
Чистовая калибровка перед склейкой делается для выравнивания геометрического размера по всей длине доски, чтобы брус получился точных размеров. Это важно как для правильной склейки, так и для последующей разделки клееного бруса на детали домокомплекта. Снимается еще 1-3 мм. Если на доске остаются непростроги – она должна откладываться для повторной обработки, склейка с непрострогами не допустима.
Однако сертификация клееного бруса у нас добровольная, следовательно, испытания, проводимые для доказательства соответствия продукции заявляемым характеристикам, практикуются не на всех производствах.
Он самый «свежий» и отражает все современные требования к материалу.
Кроме того, продукция должна проходить регулярные испытания по ГОСТ 33120-2014 и ГОСТ 33121-2014 либо в собственных лабораториях (крупные предприятия), либо в лабораториях на аутсорсинге (специализированные центры). Частота проведения тестов – до пяти раз в неделю, результаты протоколируются и доступны для ознакомления. То есть, качественный клееный брус производится с соблюдением технологии, по ГОСТу, регулярно испытывается, и при покупке все протоколы можно посмотреть.
Библиографическая ссылка на статью: Никифоров Е.П. Клееная древесина: технология изготовления, свойства, преимущества и недостатки, области применения // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 7 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2019/07/89933 (дата обращения: 16.12.2021).
Введение
Цельная натуральная древесина не всегда соответствует требуемым техническим параметрам, предъявляемым к изделиям из древесины, поэтому там, где это необходимо техническим процессом, применяют клееную древесину в качестве сырья.
Клееная древесина представляет собой брус или доску, состоящую из нескольких слоёв древесины, склеенных и спрессованных между собой. При этом для облицовочной или мебельной доски на разных слоях обычно применяют разные виды древесины: снаружи идёт прочный слой с высокими декоративными свойствами, внутри ― прессовка или мягкая дешёвая древесина. Для строительной доски все слои рабочие и прочные. После сушки клееная древесина обрабатывается антисептиками, а также избавляется от дефектов и доводится до необходимых размеров.[1]
Технология производства клееной древесины
Технология производства изделий из клееной древесины включает в себя 4 основных этапа:
Сушка пиломатериалов включает в себя следующие основные этапы : формирование штабелей пиломатериалов, атмосферную сушку пиломатериалов до влажности 30…40%, камерную сушку при мягких режимах до конечной влажности 12%, кондиционирование высушенных пиломатериалов в течение 5 суток в температурно-влажностных условиях цеха для выравнивания влажности и уменьшения остаточных напряжений в древесине.
Механическая обработка пиломатериалов включает в себя: раскрой пиломатериалов на черновые заготовки с вырезкой недопустимых пороков; торцовку и фрезерование на концах черновых заготовок зубчатых шипов.
Компоновка “сухих” заготовочных блоков и нанесения клея: “сухие” заготовочные блоки конструкций накапливаются в специальных кассетах, срок хранения таких заготовочных блоков не более 24 часов, а затем подаются на линию нанесения клея на пласти заготовок. Рекомендуется нанесение клея на обе склеиваемые поверхности, однако при массовом производстве практически повсеместно используется одностороннее нанесение клея при помощи клееналивных станков.
Сборка и запрессовка : после нанесения клея на всю операцию сборки и запрессовки отводится не более 40 мин. Запрессовка конструкций осуществляется в специальных прессах с гидравлическим или механическим приводом.[2]
Виды клееной древесины
Клееную древесину можно разделить на группы по разным признакам, но принципиальный – это количество слоёв в изделии:
Свойства клееной древесины
Достоинствами клееной древесины являются:
Недостатками клееной древесины являются:
Свойства клееной древесины по сравнению с цельными пиломатериалами:
Преимущества древесины очевидны, поэтому ей отдают предпочтение многие застройщики, несмотря на более высокую цену – она вполне оправдана.[3]
Область применения
Казалось бы, в современном строительстве нет больше места древесине. Она не должна вписываться в архитектуру современных мегаполисов из бетона, стали и стекла. И, тем не менее, древесина успешно применяется и сегодня в строительстве, причем в промышленных масштабах. Конечно, не в виде природных бревен, а в виде высокотехнологичного продукта – клееного бруса. Клееный брус — это едва ли самый красивый для строительства материал.
Широкое применение каркаса из клееной древесины в строениях самого разнообразного назначения обусловлено как экономическим, так и архитектурным результатом от ее применения. Каркас из клееной древесины имеет вес почти в пять раз меньше, чем такой же каркас из железобетона. При этом на монтаж изделий из клееной древесины уходит в два раза меньше трудозатрат.
Каркасы из клееной древесины наиболее выгодно применять при строительстве длинных пролетов (от восемнадцати до тридцати шести метров), например, при постройке ангаров, производственных цехов, крытых бассейнов, спортивных манежей, кинотеатров.
За счет уникальных свойств, конструкции из этого материала находят свое применение и в малоэтажном частном строительстве, и для надстройки мансард на высотных зданиях, обеспечивая свободу для нестандартных решений архитекторов и дизайнеров.
Заключение
На основании представленных фактов можно сделать вывод о том, что клееная древесина не только способна конкурировать с натуральной, но и превосходить по различным параметрам.
В результате склеивания древесины происходит увеличение прочности изделия из древесины. В строительстве клееная древесина очень ценится из-за ее отличных характеристик и повсеместно используется как материал для несущих конструкций. Ее очень часто применяют вместо натуральной древесины несмотря на высокую стоимость.
Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)
Оставить комментарий
Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.
Клееные деревянные конструкции могут быть использованы для архитектурных и строительных целей, в том числе частного строительства, строительство мест отдыха, индустриальных объектов, требующих больших свободных пространств и высокого архитектурного/строительного качества, например в церквях, торговых центрах и т.д. Клееные деревянные конструкции также используются в столярной работе, скамьях, ступеньках, продольных балках, перилах, где необходимо сочетать как структурные свойства, так и эстетический вид лесоматериалов.
Преимущества клееного ламинирования
Большие размеры и длина
Лесоматериал из набора досок доступен в диапазоне от мягкой до твердой древесины. Изготовители используют свои размеры, поэтому проектировщики должны проверить наличие необходимого размера. Однако, многие изготовители могут производить разнообразные форм и размеры по запросу проектировщика.
Производство
В ламинированном материале грани располагаются параллельно, концы соединены в склеенный замок или имеют зубчатое соединение, чтобы продолжить длину главного элемента конструкции. После применения высококачественного клея, ламинированный материал зажимают под определенным давлением и позволяют ему склеиться.
Расположив в шахматном порядке стыки швов, можно собрать клееные конструкции из отдельных элементов. Так как балки собираются из более мелких элементов, которые могут легко быть изогнуты, изогнутые клееные конструкции могут быть собраны с небольшими вспомогательными операциями.
При помощи разноски стыковых соединений в многослойных материалах, можно производить очень длинные слоистые клееные деревянные балки. Также, потому что данные материалы производятся из более мелких частей, которые легко сгибаются, изогнутые слоистые клееные деревянные балки можно произвести при небольших дополнительных затратах. Распространенной практикой является формирование легкой по направлению вверх изогнутости (прогиба) в прямых слоистых клееных деревянных балках, таким образом, что при влиянии постоянной нагрузки, они становятся плоскими.
В Австралии распространенным является производство глубоких секций с многослойными материалами по горизонтали, как это показано в диаграмме. В Европе клееная древесина используется с передним и концевым многослойным материалом, чтобы изготовить глубокие секции с вертикальными элементами, эта технология используется одним зарубежными производителями.
Клееная древесина может быть изготовлена со специально отобранными многослойными материалами для наружных кромок. Это позволяет оптимально использовать пиломатериалы.
Контроль качества
Характеристики слоистой клееной древесины зависят от осуществления правильного контроля качества (см. стандарт AS/NZS 1328). Контроль качества при производстве слоистой клееной древесины включает подержание необходимой влажности, целостность стыковых соединений, смешивание и нанесение клеящих материалов, контроль давления на этапе склеивания и время зажимания.
В спецификации к слоистой клееной древесине указывается следующая информация:
Стандартный дощатоклееный брус различного поперечного сечения можно приобрести прямо со склада, обычно с небольшим прогибом кверху (такой брус ясно обозначены надписью «Верх»/ «TOP» на верхней плоскости). Также можно заказать у производителя брус различной формы и поперечного сечения.
Это значит, что дизайнеры могут представить собственные варианты, если есть время на разработку и организацию производства бруса по специальному проекту.
Дом из клееного бруса: что нужно знать до начала строительства
Пандемия придала загородному рынку новый импульс для развития. Желающих переехать жить за город оказалось немало: кто-то решил арендовать дом, кто-то — купить или построить. И в этом случае часто возникает вопрос: «из какого материала строить дом?».
Один из популярных материалов на рынке загородного домостроения — клееный брус. Дома из него считаются качественными, долговечными, огнеустойчивыми, но дорогими. Вместе с экспертами разбираемся в главных преимуществах и недостатках домов из клееного бруса.
Содержание
Что такое клееный брус
Клееный брус — это материал из древесины, изготовленный с помощью склеивания между собой в брус сращенных по длине бездефектных досок. Сокращенное международное обозначение — Glulam (glued laminated timber). Широкое применение клееных деревянных конструкций было связано с развитием промышленной химии в целом и клеев в частности и началось в Европе, в первую оечередь, Финляндии в 1960—1970 годах, рассказывает директор по стратегическому развитию Ассоциации деревянного домостроения (АДД) Семен Гоглев.
Производство клееного бруса в России началось в 90-х, тогда же материал пришел на загородный рынок жилья. С тех пор он пользуется популярностью в загородном домостроении. Сегодня клееный брус применяется также в строительстве социальных и коммерческих объектов.
Для производства клееного бруса в России, в основном, используются сосна и ель, реже — сибирская кедровая сосна и некоторые виды лиственницы. Наиболее популярными породами, из которых изготавливается клееный брус, являются:
CLT-панели
Еще один популярный строительный материал, который можно отнести к клееной древесине. CLT-панели (англ. Cross Laminated Timber — перекрестно склеенная древесина) — это многослойный материал, для изготовления которого применяют цельные ламели из хвойных и твердолиственных пород дерева. Дома из CLT-панелей распространены на рынке загородного жилья.
Особенности производства клееного бруса
Производство клееного бруса — это многостадийный, дорогостоящий трудоемкий и высокотехнологичный процесс. Срок изготовления клееного бруса на всех стадиях производства напрямую зависит от оснащения производства оборудованием, пристаночной механизацией и подъемными механизмами, говорит член правления АДД, гендиректор компании «ДДМ-строй» Вера Вавилова. «Чем современнее оборудование и чем правильнее оно подобрано технологами, тем быстрее и качественнее процесс производства. Аналогично — чем сложнее проект, чем больше зарезок, засверловок, разнообразия сечений в одном проекте, тем дольше он производится», — отмечает она.
Условно процесс производство клееного бруса эксперты делят на несколько стадий:
Передовые компании по производству клееного бруса используют оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). Проект домокомплекта или отдельных конструкций разрабатывается в специализированной программе, затем загружается в ЧПУ оборудования, которое производит каждую деталь, рассказал Семен Гоглев. На таком оборудовании можно производить сложные конструктивно и с высоким допуском точности детали с минимальным влиянием человеческого фактора.
Сертификация
Пока в России при строительстве зданий и конструкции из клееного бруса не требуется обязательной сертификации, но подготовка соответствующих стандартов уже идет. «Чаще всего, предъявляется сертификат соответствия системы «Ростест», выданный на основе собственных ТУ (Технических условий) производителя, а это значит, что конечному потребителю проконтролировать пригодность и качество конструкций сложно», — уточнил директор по стратегическому развитию АДД.
Строительство дома из клееного бруса
Дома из клееного бруса достаточно распространены на загородном рынке. По оценке АДД, на рынке деревянного домостроения доля домов из клееного бруса занимает примерно 20%. Строительство дома из клееного бруса — достаточно быстрый и несложный процесс. Сами домокомлекты из клееного бруса изготавливают на заводе. Дом собирается непосредственно на участке, где предварительно заливается фундамент. После закладки фундамента устанавливается опалубка, а затем начинается укладка гидроизоляции. Следующий шаг — непосредственно сборка дома, установка кровли, окон, дверей, внутренняя отделка (проводка коммуникаций, декоративная отделка) и внешняя (защита древесины и точечная герметизация).
Клееный брус возводится «под ключ» по-разному. Срок изготовления зависит от сложности проекта и площади дома. К примеру, дом площадью до 120 кв. м можно собрать за месяц при условии, что фундамент уже готов. Сооружать такие дома можно круглый дом, поскольку клееный брус устойчив к воздействиям окружающей среды.
Мнение строителя
Владелец строительной компаний «Дом Лазовского» Максим Лазовский:
— Сложностей в строительстве дома нет почти никаких. Это самый легкий материал для строительства. Сложности есть у организатора стройки, поскольку цельные балки клеенного бруса много весят и для транспортировки и работы на площадке нужна спецтехника, грузоподъемные механизмы.
Для укладки бруса есть определенный регламент, но не все строители его знают и соблюдают. Это нужно контролировать. Сроки зависят от проекта. Дом из бруса можно построить за четыре месяца. Если без отделки, тем более, что брус сам по себе — эстетичный материал, то построить можно и за два месяца. Но нужно ждать до двух месяцев, пока привезут материалы.
Плюсы домов из клееного бруса
Дома из клееного бруса обладают неоспоримыми преимуществами. Одно из главных — это прочность. По оценкам экспертов АДД, конструкции из клееного дерева имеют на 50-70% большую прочность по сравнению с цельным деревом, благодаря чему появляется возможность увеличивать размеры как несущих конструкций, так и пролетов, оконных проемов и т. д. Низкая влажность клееного бруса (10+- 2%) в свою очередь способствует повышению прочности, жесткости на изгиб и стойкости против воздействия микроорганизмов (грибки) и других вредителей древесины.
Второе достоинство дома из клееного бруса, которое связано с первым — долговечность и устойчивость к воздействию влаги и перепадов температур. Стена дома из клееного бруса не меняет своей формы в процессе эксплуатации. За счет гребней и пазов по длине клееного бруса, стена приобретает свойства «монолитной» и не пропускает влагу, поясняет Семен Гоглев. Равномерная сушка в заводских условиях позволяет в будущем избежать крупных трещин и деформации конструкций дома. Отсутствие щелей и трещин препятствует проникновению влаги в клееный брус, тем самым, предотвращая поражения насекомыми и всевозможными грибками. Современный клееный брус устойчив к загниванию и служит около 90 лет.
Третий плюс — это стабильность форм. Клееная древесина, в отличие от цельной, сохраняет форму и размеры с течением времени, практически не давая усадки. «Влажность клееного бруса составляет всего 10+- 2%. Благодаря этому усадка не превышает 0,5% в отличие от 10-15%, свойственных обычному бревну», — добавил эксперт.
Дома из клееного бруса хорошо сохраняют тепло (имеют хорошую теплоизоляцию и высокое звукопоглощение). По данным АДД, коэффициент сопротивления теплопроводности стены 196 мм — 2,08, что эквивалентно 1000 мм кирпичной кладки. Это значит, что затраты на отопление дома будут значительно меньше и его не потребуется дополнительно утеплять.
Пятый плюс — огнестойкость клееного бруса. По оценке экспертов, она в среднем в 4-5 раз выше, по сравнению с металлоконструкциями. «Балки из клееного бруса могут выдерживать натиск огня до 60 минут, а иногда до нескольких часов, тогда как металл под воздействием высоких температур быстро начинает деформироваться и происходит обрушение конструкций», — отметил директор по стратегическому развитию АДД. Клееный брус даже при очень высоких температурах обугливается и тлеет, препятствуя доступу кислорода внутрь его, добавил эксперт
Дома из клееного бруса, как и деревянные в целом считаются экологичными. Экологичность клееного бруса проявляется в его способности испарять с открытой поверхности полезные для здоровья человека летучие вещества и осуществлять циклический воздухообмен с атмосферой внутри помещения, поддерживая в нем здоровый микроклимат. Кроме того, дома из клееного бруса сейсмостойкие. Они используются даже в Японии, в том числе для восстановления районов, пострадавших от землетрясений.
К плюсам таких строений также можно отнести быструю готовность дома, минимум отделки, утепления, минимальный уход, простой фундамент, добавила Вера Вавилова. «Клееный брус не требует дополнительного утепления. У него плотное примыкание сопрягаемых поверхностей. Усадка дома из клееного бруса всего 1-2%. Это обеспечивается за счет использования в производстве пиломатериала, прошедшего камерную сушку», — отметила эксперт.
